在金属焊接过程中,焊缝过宽、焊脚尺寸过大,不但焊接接头受热严重,引起焊缝晶粒粗大,塑性、韧性下降,而且焊接热影响区较大,易产生焊接应力及变形;再者浪费材料增加成本。 , l, P) \6 L! f; w* O/ ?" ^
反之,焊缝过窄、焊脚尺寸过小,母材与焊缝可能熔合不良,引起应力集中,同时还使焊缝易产生咬边、裂纹等焊接缺陷,影响接头强度。因此正确确定焊缝尺寸是保证焊接质量的关键。
( G& Q: O) T4 H5 `经过多年的研究,得出了手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸的经验计算公式,本经验公式为焊接工艺中确定手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸提供了理论依据,具有较强的实用性。 : y/ }& X$ X- Y8 [: H
: B* m$ E% ?! X; F' }; i2 S& b手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式 , Q6 E1 C( M6 ]3 R
1、对接焊焊缝尺寸经验计算公式
& v" s& e; |- T2 Y. P I3 s根据板厚及焊接方法要求不同,对接焊缝可分为I形焊缝(即不开坡口对接焊缝)、V形坡口对接焊缝、U形坡口对接焊缝。 $ O9 ]: e' Y4 `( g% h0 H
(1)I形焊缝宽度的经验计算公式 生产中,一般板厚小于6mm不开坡口,形成I形焊缝,焊缝宽度 C=δ+2 (1) 式中 δ——工件厚度,mm。 5 J% K, {4 y, B
(2)带钝边V形对接焊缝宽度经验计算公式 如图1所示带钝边V形坡口焊缝,坡口角度为α,间隙为b,钝边为P,根据解三角形的方法:
r+ `; P1 J1 \5 U- G9 L4 V& O' G% x/ g
& E6 p) X% V+ H* b; Q/ A/ {焊缝宽度 C=AB+CD+b+2e=2(δ-P)tan(α/2)+b+2e ≈δ+3 ⑵ 式中e——坡口两边焊缝覆盖宽度,一般取e=1.5~2mm。 取P=2,b=2,α=60°,e=1.5。
9 }! v. B1 R6 ](3)带钝边的U形坡口对接焊缝宽度经验计算公式 如图2所示的带钝边的U形坡口,钝边为P,间隙为b,坡口角度为β,根部半径为R,根据解三角形的方法: 焊缝宽度 C=2(δ-P-R)tanβ+2R+b+2e ≈0.35δ+12.5 ⑶ 取P=2,b=2,e=1.5,R=5,β=10°。 % Q, U3 L( v: d) b6 r' C/ s
6 d/ h- Q4 I& z3 R& H: ~( g- Y
`& ^$ v: ]' x# c: s2、角焊缝焊脚尺寸的经验计算公式 角焊缝时两焊件接合面构成直角式或接近直角所焊接的焊缝,角焊缝的焊缝尺寸主要是指焊脚尺寸。 ! }. v i1 Z+ b& [* S5 R
4 I; ^$ h+ F% k( P# S# _* V. A6 \7 S6 C' a, Y; g5 q6 l$ y5 d
如图3所示,T形接头角焊缝焊脚尺寸 K=δ+2 ⑷ 式中δ——两焊件较薄者厚度 8 p% L3 m5 ~ v3 |) C3 G; m4 Y
% }2 d' @/ B. s& H1 I7 P8 e! \
3、组合焊缝尺寸的经验计算公式 组合焊缝是指同一接头焊缝由几种不同焊缝组成。如图4所示即为带钝边V形对焊缝与角焊缝形成的T形接头组合焊缝。坡口角度为β1,钝边为P,间隙为b,根据解三角形的方法:
{4 ]8 o1 G# S% a, u
( ^0 o$ [: Z4 I2 k3 L K焊脚尺寸K=(δ2-P)tanβ1+b+e≈1.2δ2+1.5 (5) 取P=2,b=2,e=2,β1=50°。
% f+ r7 f6 k3 o2 d# h) v6 V
* m W6 Y' F$ k/ K- n埋弧自动焊焊缝尺寸经验计算公式
- h6 L6 [& I# l% _埋弧自动焊焊缝尺寸C=δ+10 式中δ——板厚,mm。 ) W# b: X- q8 ?
该公式与根据《焊接方法及设备》中焊缝熔宽计算公式进行校验,结果基本一致。
7 L- y/ `- P" x A+ V* v5 _, b(1)本文得出的焊缝尺寸经验计算公式经多年的实际应用证明是正确的,完全能满足生产实际需要; 9 ~6 N% y+ X+ f) q" c
(2)带钝边V形、带钝边U形等坡口焊缝的焊缝尺寸确定方法,对于类似的坡口形式(如单边V形、双边V形等)可按类似方法计算确定;
1 X$ D% V( q1 S+ S! t(3)按上述方法计算出的焊缝尺寸值,只是一个参数值,实际应用中可视具体情况,在参数基础上略作调整,一般取公差±1mm左右;
: }$ O) t6 V/ q7 d: l: ~(4)该公式简明,容易记忆,使用方便,不仅适用于工程技术人员和操作工人,而且特别适用于经验不足者。
# y2 _$ P% E* n; G5 T- w
注: 焊缝的宽度主要依据母材的厚度、坡口形式来定,一般情况下焊缝宽度宜超过坡口每 侧2~3mm。 | # \% T/ D: z/ H# b6 c# x
% W @4 F. a1 r' R* K% }, t. u
|